Transformadores de alimentación que utilizan un circuito de transistor de conmutación en CC en lugar de CA

Sí. De hecho, la mayoría de las fuentes de alimentación MODERNAS utilizan ese principio. Eso se llama "fuente de alimentación conmutada" (SMPS). Es casi requerido por ley en los equipos electrónicos nuevos (incluidos los cargadores de teléfonos, etc.) para una eficiencia que supera con creces los grandes transformadores de "hierro pesado" de estilo antiguo que funcionaban con las frecuencias de la red eléctrica (50 Hz y 60 Hz). Los SMPS normalmente funcionan a 10 o 100 KHz y utilizan un transformador de ferrita mucho más pequeño para una potencia equivalente a la del "hierro pesado" de la vieja escuela.

Puede usar un par de transistores para crear una señal de CA para alimentar el primario de un transformador y esto funciona en muchas aplicaciones diferentes: -

Lo que este circuito intenta evitar es una corriente continua continua que fluya en el primario porque esto puede saturar el núcleo del transformador, lo que hace que el transformador sea ineficiente y bastante inútil.

Se puede usar un solo transistor y un ejemplo típico es un transformador flyback: -

Aquí, la energía almacenada en la inductancia de la bobina primaria (cuando el transistor está encendido) se libera en la secundaria cuando el transistor se apaga. El diodo y el capacitor de 0.47uF están ahí para apagar cualquier energía no utilizada y evitar que el núcleo se sature gradualmente.

Sí, esto se hace regularmente. Busque algo llamado convertidor flyback para obtener mucha información.

De hecho, aquí hay un ejemplo de donde hice exactamente lo que estás hablando en un diseño reciente:

La señal IPULSE proviene directamente de una salida PWM de repuesto de un microcontrolador. Cuando esta línea sube, Q8 se enciende, lo que acumula corriente en el primario de TR1. Cuando se apaga Q8, la energía almacenada en TR1 se transfiere a sus secundarios. Eso provoca un chorro de corriente a través de D13.

Este ejemplo es una configuración flyback clásica en la que el primario y el secundario no conducen al mismo tiempo. Esto permite una amplia latitud en la relación de voltaje de salida a entrada. Básicamente, transfiere Watts a través del transformador, y la carga de salida determina en gran medida la combinación de V x A en la que salen esos Watts.

No se muestra en este fragmento esquemático, el voltaje de alimentación resultante en el lado derecho se detecta en el umbral y el resultado se retroalimenta a través de un optoaislador al microcontrolador. Esa entrada del micro está configurada como apagado del generador PWM. El resultado neto es una fuente de alimentación regulada aislada que se ejecuta sola sin ningún compromiso de firmware después de la inicialización.

Descubrí que los transformadores destinados al uso de POE (alimentación a través de Ethernet) son útiles para aplicaciones como esta hasta unos pocos vatios. En este caso, la potencia aislada requerida está muy por debajo de un vatio. Ejecuta una interfaz serial aislada que puede hacer RS-232, RS-485 o RS-422, según la configuración.